Hochpräzisionsmaschine Japanisches Hochpräzisionsfräszentrum

Redakteur: Matthias Böhm

>> Eins ist klar, 0,1 mm «dicke» und 0,5 mm «hohe» Stege sowie 0,05 mm feine, 2 mm hohe 3D-Rippen gehören selbst bei Schweizer Präzisionszulieferern eher selten zum Alltag. Doch genau bei diesem Anforderungsniveau fühlt sich die japanische Roku Roku Mega-S in ihrem Element. Aufgrund ihrer spezifischen Auslegung für die Hochpräzision und weil sicher einige Uhrenhersteller auf diese Maschinen ein Auge werfen werden, wurde das Bearbeitungszentrum für den Prodex-Award – powered by SMM nominiert.

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Beim Betrachten der Bauteile und deren filigranen Strukturen respektive spiegelblanken Oberflächen kommen selbst altgediente Praktiker ins Staunen.
Beim Betrachten der Bauteile und deren filigranen Strukturen respektive spiegelblanken Oberflächen kommen selbst altgediente Praktiker ins Staunen.
(Bild: VFM)

Die Roku Roku Mega-S ist als vertikale Hochpräzisionsmaschine konzipiert worden, um mit Mikrofräsern oder -bohrern ab 10 µm Durchmesser feinste Konturen zu realisieren. Mit Positioniergenauigkeiten von 0,3 Mikrometer und Wiederholgenauigkeiten von bemerkenswerten 0,1 Mikrometer. Die Schlüsseltechnologien für solche Präzisionsanforderungen sind vielschichtig: Erstens benötigt eine solche Maschine nicht nur ein hochsteifes Maschinenkonzept, sondern darüber hinaus eine perfektionierte Temperaturstabilität und -symmetrie. Doch das ist längst noch nicht alles.

Höchste Spindeldrehzahlen

Bei den extrem kleinen Werkzeugdurchmessern muss die Spindel nicht nur höchste Drehzahlen (50 000 1/min) fahren können, damit bei einem 0,01-mm-Durchmesser-Fräser überhaupt eine Schnittgeschwindigkeit generiert wird. Die Spindel muss darüber hinaus über den gesamten Bearbeitungsprozess lagestabil sein. Die Spindelspitze wandert laut Herstellerangaben lediglich um 0,5 µm während des Bearbeitungsprozesses.

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Die hohen Präzisionsanforderungen werden im gleichen Atemzug an das gesamte Achs-System gestellt: Alle Achsen können in 0,1-µm-Schritten verfahren werden. Um das zu gewährleisten, liegt die Auflösung der Massstäbe bei 2 nm. Letztlich sind diese enorm kleinen Schrittwerte notwendig, um beispielsweise extrem glatte 3D-Oberflächen zu fräsen.

Enorme Präzision

Konkret bringt die Maschine aufgrund ihrer technologisch hochwertigsten Konzeption enorme Präzision am Werkstück. Die Positioniergenauigkeit von 0,3 Mikrometer ist schon bemerkenswert, die Wiederholgenauigkeit liegt gar bei 0,1 Mikrometer. Gleichwohl, wenn man von Wiederholgenauigkeiten von 0,1 Mikrometer spricht, werden viele Zerspaner skeptisch, ob das im Alltag möglich ist.

Da fragt man sich unweigerlich, welche Grundvoraussetzungen erfüllt sein müssen, damit man diese Präzision garantieren kann. Hierfür hat der japanische WZM-Hersteller eigens eine Anleitung verfasst, damit die Maschine auch die Resultate bringt, die der neue Eigentümer versprochen bekommen hat. Generell sollte die Maschine derart aufgestellt werden, dass keine Vibrationen von anderen Anlagen, Maschinen oder von Verkehr auf das Fundament der Maschine übertragen werden können. Optimal wäre ein separates Fundament. Selbstverständlich muss auch für eine perfekte Klimatisierung gesorgt sein. Doch selbst wenn diese Voraussetzungen nicht erfüllt sind, dann kann die Maschine technologisch noch immer aus dem Vollen schöpfen, wenn es um das µm geht. <<

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